JPH075435A

JPH075435A - 液晶素子の駆動方法

Info

Publication number: JPH075435A
Application number: JP6075768A
Authority: JP
Inventors: Shinjiro Okada; 伸二郎岡田; Kazunori Katakura; 一典片倉; Yutaka Inaba; 豊稲葉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-04-20
Filing date: 1994-04-14
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】安定した中間調表示を再現性良く行う。【構成】一対の電極基板間に強誘電液晶を挟んで画素
を構成した液晶素子の駆動法において、一走査時間内に
情報信号線に印加される電圧信号波形が、走査信号線に
印加される選択走査電圧波形に同期して情報信号線に印
加される期間で画像情報を含みかつ期間内の画素電圧の
時間積分値が０である情報信号期間（Ｂ、Ｄ）と、これ
に付加して情報信号線に印加される期間内の画素電圧の
時間積分値０の交流信号期間（Ａ）と、を含むことを特
徴とする。【効果】交流信号期間（Ａ）がクロストークを排除す
る期間となり、中間調が変動することなく表示状態を保
持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビ受像機、映像プ
ロジェクター、カメラの電子ビューファインダー、液晶
光バルブ、平面型表示装置に用いられる液晶素子の駆動
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】クラーク（Ｃｌａｒｋ）とラガーウォル
（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）は、ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓ
ｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ第３６巻、第１１号（１９８０
年６月１日発行）Ｐ．８９９〜９０１、特開昭５６−１
０７２１６号公報、米国特許第４３６７９２４号明細
書、米国特許第４５６３０５９号明細書等で、表面安定
化強誘電性液晶（Ｓｕｒｆａｃｅ−ｓｔａｂｉｌｉｚｅ
ｄｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｌｉｑｕｉｄｃｒ
ｙｓｔａｌ）による双安定性強誘電液晶素子を明らかに
した。この双安定性強誘電性液晶素子は、バルク状態の
カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）、Ｈ相（ＳｍＨ
＊）等における液晶分子のらせん配列構造の形成を抑制
するのに十分に小さい間隔に設定した一対の基板間に液
晶を配置させ、かつ、複数の液晶分子で組織された垂直
分子層を一方向に配列させることによって実現された。

【０００３】また、このような強誘電液晶（ＦＬＣ）を
用いた表示素子に関しては、特開昭６１−９４０２３号
公報などにも示されているように、１〜３μｍ位のセル
ギャップを保って２枚の内面に透明電極を形成し配向処
理を施したガラス基板を向かい合わせて構成した液晶セ
ルに、強誘電液晶を注入したものが知られている。

【０００４】強誘電液晶を用いた上記表示素子の特徴
は、強誘電液晶が自発分極を持つことにより外部電界と
自発分極の結合力をスイッチングに使えることと、強誘
電液晶分子の長軸方向が自発分極の分極方向と１対１に
対応しているため外部電界の極性によってスイッチング
できることである。すなわち、前記カイラルスメクチッ
ク粗の状態において、印加された電界に応答して第１の
光学的安定状態と第２の光学的安定状態とのいずれかを
とり、かつ電界が印加されないときはその状態を維持す
る性質、すなわち双安定性を有し、また電界の変化に対
する応答が速やかで、高速かつ記憶型の表示装置等の分
野における広い利用が期待されている。

【０００５】強誘電液晶は、上述のように、一般にカイ
ラル・スメクチック液晶（ＳｍＣ＊、ＳｍＨ＊）を用い
るので、バルク状態では液晶分子長軸がねじれた配向を
示すが、上述の１〜３μｍ位のセルギャップのセルにい
れることによって液晶分子長軸のねじれを解消すること
ができる（Ｐ２１３−Ｐ２３４Ｎ．Ａ．ＣＬＡＲＫｅ
ｔａｌＭＣＬＣ，１９８３，Ｖｏｌ９４．）。

【０００６】かかる強誘電性液晶素子で形成した表示パ
ネルを備えた液晶表示装置は、例えば神辺らの米国特許
第４６５５５６１号明細書などに記載されたマルチプレ
クシング駆動方式を用いることによって大容量画素の表
示画面に画像を形成することができる。上述の液晶表示
装置は、ワード・プロセッサ、パーソナル・コンピュー
タ、マイクロ・プリンタ、テレビジョンなどの表示画面
に利用することができる。

【０００７】強誘電性液晶素子は２つの安定状態を光透
過および遮断状態とし、主として２値（白・黒）の表示
素子として利用されているが、多値すなわち中間調表示
も可能である。中間調表示法の１つは画素内の双安定状
態の面積比を制御することにより中間的な光透過状態を
作るものである。以下、この方法（面積変調法）につい
て詳しく説明する。

【０００８】図１は強誘電性液晶素子のスイッチングパ
ルス振幅と透過率の関係を模式的に示した図で、はじめ
完全な光遮断（黒）状態にあったセル（素子）に一方極
性の単発パルスを印加した後の透過光量１を単発パルス
の振幅Ｖの関数としてプロットしたグラフである。パル
ス振幅が閾値Ｖｔｈ（Ｖ＜Ｖｔｈ）のときは透過光量は
変化せず、パルス印加後の透過状態は図２（ｂ）に示す
ように印加前の状態を示す同図（ａ）と変わらない。パ
ルス振幅が閾値を越えると（Ｖｔｈ＜Ｖ＜Ｖｓａｔ）画
素内の一部分が他方の安定状態、すなわち同図（ｃ）に
示す光透過状態に遷移し全体として中間的な透過光量を
示す。さらにパルス振幅が大きくなり、飽和値Ｖｓａｔ
以上（Ｖｓａｔ＜Ｖ）になると同図（ｄ）に示すように
画素全部が光透過状態になるので光量は一定値に達す
る。すなわち、面積変調法は電圧をパルス振幅ＶがＶｔ
ｈ＜Ｖ＜Ｖｓａｔとなるように制御して中間調を表示す
るものである。

【０００９】しかし、このような単純な駆動方式によれ
ば、図１の電圧と透過光量の関係がセル厚と温度にも依
存するため、表示パネル内にセル厚分布や温度分布があ
ると、同じ電圧振幅の印加パルスに対して異なった階調
レベルが表示されてしまうという問題がある。

【００１０】図３は、このことを説明するための図で、
図１と同じく電圧振幅Ｖと透過光量Ｉの関係を示したグ
ラフであるが、異なった温度すなわち高温および低温で
の関係をそれぞれ表わす曲線Ｈおよび曲線Ｌの２本の曲
線を示してある。すなわち、表示サイズの大きいディス
プレイ（表示素子）では同一パルス（表示部）内に温度
分布が生じてくることは珍しくなく、したがって、ある
電圧Ｖａｐで中間調を表示させようとしても、図３に示
すようにＩ₁ からＩ₂ までの範囲にわたって中間調レベ
ルがばらついてしまい、均一な表示が得られないのであ
る。

【００１１】そこで考え出されたのが、本発明者が特開
平２−２１８０２２号において提案した「４パルス法」
である。この駆動方法は、図４及び図５に示すようにパ
ルス内の同一走査線上の低閾値部用と高閾値部用に複数
のパルス（図中、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を印加することによ
り、最終的には等しい反転面積を得るようにしたもので
ある（図中（Ｄ））。

【００１２】

【発明が解決する技術課題】しかしながら、画素内に閾
値の異なる領域を形成し、印加信号に応じて、反転面積
の大小による中間調表示を行う場合、この中間調の表示
状態が書込パルスに続く非選択信号によって乱されてし
まうことがあった。

【００１３】図５を参照して説明する。走査線Ｓ１上の
画素に情報信号Ｉ₁で表示を行う場合、書込パルス
（Ｂ）に続く非選択信号であるＴ₁′期間の情報信号に
より走査線Ｓ１と情報線Ｉ₁との交点の画素の表示状態
が乱されることがあるのである。

【００１４】

【技術課題を解決する手段】本発明は上述した技術課題
を解決し、中間調表示を安定してしかも再現性良く行う
ことのできる液晶素子の駆動方法を提供することを目的
とするものである。

【００１５】即ち、本発明は一対の電極基板間に強誘電
液晶を挟持して画素を構成した液晶素子の駆動法におい
て、一走査時間内に情報信号線に印加される電圧信号波
形が、走査信号線に印加される選択走査電圧波形に同期
して情報信号線に印加される期間で画像情報を含みかつ
期間内の画素電圧の時間積分値が０である情報信号期間
と、これに付加して情報信号線に印加される期間内の画
素電圧の時間積分値０の交流信号期間と、を含むことを
特徴とする液晶素子の駆動方法を提供し課題を解決する
ものである。

【００１６】又、本発明は一対の電極基板間に強誘電液
晶を挟持して画素を構成した強誘電液晶素子の駆動方法
において、走査信号線を選択後一定時間該走査線上の液
晶層に画素情報によらない電圧レベルを印加してから次
の走査線を選択する事を特徴とする液晶素子の駆動方法
を提供し課題を解決するものである。

【００１７】

【作用】本発明によれば、配向が安定し、表示状態が乱
されることがなくなる。

【００１８】

【実施例】図６は、本発明による液晶素子の駆動方法を
説明する為の模式図である。図６は本発明を理解し易い
ように波形を省略している。各区間には実際は後述する
波形が印加される。よって、図６の縦軸が電圧を示して
いるわけではない。

【００１９】（ａ）は従来の駆動タイミング、（ｂ）は
本発明の駆動タイミングを示している。

【００２０】Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は３本の隣接する走査線
を、Ｉはある１本の情報線を示している。

【００２１】信号区間ＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳ３は走査線
の選択期間を、ＩＩ１、ＩＩ２、ＩＩ３は３つの走査線
Ｓ１〜Ｓ３上の画素にそれぞれ対応した情報信号期間で
あり選択された画素の表示状態を決定する信号がこの期
間に印加される。

【００２２】ＩＣ１、ＩＣ２、ＩＣ３は本発明に採用さ
れているクロストーク防止用の期間であり、この期間に
クロストーク防止用の信号が印加される。該信号の波形
については後述する。この期間ＩＣ１〜ＩＣ３は走査線
Ｓ１〜Ｓ３に選択信号は印加されていない。つまり期間
ＩＣ１には走査線Ｓ２には選択信号が印加されていない
為、情報線にクロストーク防止用信号が印加されても走
査線Ｓ２上の画素は表示状態を変えない。

【００２３】そして、本発明では、このクロストーク防
止期間に交流信号を印加する。この交流信号はある基準
電圧レベル（基準電位）に対して正負のパルスをもち、
該基準電圧レベルを０とするときその時間積分値が０と
なるものとする。

【００２４】以上、より詳しく説明する。

【００２５】例えばマトリクス型液晶素子における線順
次走査書き込みの場合には、第１の走査線Ｓ１を選択し
て中間調を走査線Ｓ１上の画素内に書き込んだ後に次の
第２の走査線Ｓ２が選択されて走査線Ｓ２上の画素が書
き込まれる。その場合に走査線Ｓ１上の画素において
は、その走査線は基準電位に保たれるが、その情報線に
は、次ラインの走査線Ｓ２の画素用の情報信号が入力さ
れる。したがって、走査線Ｓ１上の画素からみると書き
込み直後に、次ライン走査線Ｓ２の情報信号波形が入力
されることになる。

【００２６】強誘電液晶の電場による（状態１から状態
２への）スイッチング（反転）の過渡的態様は、スイッ
チングパルスの印加中（一定電圧を与えている時間内）
に、完全に分子配向状態の移動が生じなくても、パルス
ダウン後に徐々に状態２に移ってゆくという現象が見ら
れる。

【００２７】状態１の光軸方向に偏光軸を合わせてクロ
スニコル状態にして、消光位を取りスイッチングによっ
て状態２に移動させる場合の光学応答を光電子倍増管に
より電流変換して測定してみた結果、状態１を０％とし
て状態２を１００％とスケーリングすると、状態１から
状態２への反転を生じるのは、パルス印加中（電圧印加
中）に約６０％の光量変化があれば十分である。

【００２８】パルスダウンの時点では、６０％の透過率
しかない配向状態がパルスダウン後約２００〜５００μ
ｓの緩和時間をかけて１００％の透過率に上昇してゆ
く。

【００２９】強誘電液晶の反転過程はドメイン・ウォー
ルの拡大即ち反転領域の拡大が支配的である１〜３ボル
ト程の低電界印加の場合を除くと、このような緩和時間
を必ず含んでその反転過程を完成させていく。

【００３０】ところが、このような緩和時間内では、配
向状態が安定状態に達していないので、外場による擾乱
を非常に受け易いことがわかった。

【００３１】例えば、次のような試料を作製して実験を
行うと、上述した点がよくわかる。

【００３２】図７に示すように画素内にセル厚の分布を
もった試料を作製した。図７中、下基板ののこぎり形状
は、金型上に原型を作り、それを、アクリル系ＵＶ硬化
樹脂５２でガラス基板上へ転写して作った。

【００３３】ＵＶ硬化樹脂５２のこぎり形状（５２）の
上に、ストライプ電極５１としてＩＴＯ膜をスパッタ形
成し、さらにその上層に配向膜５４として日立化成社製
の配向膜ＬＱ−１８０２を、約３００Åに形成した。

【００３４】対向側のセル基板は、ストライプ電極５１
上に、同じ配向膜を形成したもので、凹凸形状はもたせ
ていない。

【００３５】上下基板のラビング方向は、平行方向に行
い、上基板のラビング方向に対して、下基板のラビング
方向を約６°右ネジ方向にずらしてセルを構成した。セ
ル厚のコントロールは、薄い部分が約１．０μｍ、厚い
部分が約１．４μｍになるようにした。また、のこぎり
形状の１辺を１画素になるように、下基板のストライプ
電極５１をストライプ状に、畝にそってパターニングし
た。

【００３６】ストライプ電極５１の巾を、３００μｍと
して、画素サイズを３００μｍ×２００μｍの長方形に
設定した。

【００３７】使用した液晶材料を表−１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】図８の（ａ）は中間調書き込み後、時間Ｔ
（μｓ）だけ、液晶層に印加される電位を基準レベルと
しての接地電位に落とした後、書き込みパルス巾（４０
μｓ）と同じ４０μｓのパルス巾で書き込み電圧（１２
Ｖ）の５／１２の波高値の双極性パルスを１周期だけ印
加したときの（このとき、双極性パルスの時間的に先行
する極性は書き込みパルスと逆極性とした）Ｔによる書
き込み中間調レベルの違いを上述した試料を用いて調べ
た結果を示すグラフである。

【００４０】これによると、Ｔ＝∞のとき書き込みレベ
ルが２７％なのであるがＴ＝０のときは３％まで中間調
レベルが変動してしまう。Ｔ＝１００μｓのときは約２
０％、Ｔ＝２００μｓのときは２４％、Ｔ＝３００μｓ
のとき２５％位に書き込まれる。

【００４１】書き込み後の後続電圧パルスの印加による
中間調表示状態の乱れ（クロストーク）はＴに対して指
数的に減少して行くということがわかる。

【００４２】図７の（ｂ）は画素に印加されるパルスを
示す図である。

【００４３】後続する双極性パルスＰＩＤ、ＰＩＢにお
いて書き込みパルスＰＷの極性と同極性のパルス成分を
時間的に最初の期間有している場合（ＰＩＢ）には中間
調表示の変動量は透過率が増加する方向に変動する、例
えばＴ＝０で約４７％変動することがわかっている。

【００４４】このように従来の素子では強誘電液晶の
スイッチング過程に上記のような特性を持った緩和時間
が存在すること、と、マトリックス駆動を行う場合に
は書き込み直後に、他ラインの情報信号＝非選択信号が
入っていたこと、から安定な中間調表示を行うことが難
しかった。

【００４５】本発明においては、次の具体的な実施態様
例によりクロストークの除去を行うものである。

【００４６】書き込みパルスの印加後直ちには、次の
走査線の選択を行なわず、クロストーク防止期間を設け
少なくとも緩和時間の間、画素すなわち液晶層に印加さ
れる電圧波形を特定の波形とする。

【００４７】情報信号の構成を、（１）走査信号に同
期して（２）画像情報を含み（３）液晶層にかかる電圧
値の時間積分値が０である期間と、これと別の期間であ
って画素すなわち液晶層にかかる電圧値の時間積分値が
０である交流信号期間（クロストーク防止期間）と、で
構成する。

【００４８】こうして図８に示したように書き込み後の
クロストークは、緩和時間（３００μｍ）以上液晶層に
印加される電界の積分値を０にすべく交流信号を入力し
て、クロストーク量（クロストークのために変動する透
過率）を一定に保って中間調表示を安定化させることが
できる。

【００４９】具体的にはまず後述する実施例のようにマ
トリックス駆動を行う実際の場合には線順次走査を行う
場合の１Ｈの走査選択期間の間隔をあける。

【００５０】そして、上記間隔と同期して情報線に印加
される信号を時間積分値０の交流（交番）信号とする。

【００５１】次に別の実施態様について説明する。

【００５２】図９において、走査信号波形と中間調表示
時の情報信号波形を示しているが、その情報信号波形自
体は表示中間調レベルによって変化する。走査信号線に
印加される電圧波形を走査信号として示してあるが走査
信号は選択された走査線上の全ての画素の表示内容をリ
セットするための消去パルスと、中間調情報信号に従っ
て画素に中間調を書き込む選択パルスとから成る。

【００５３】選択パルスは“Ｃ”というパルス巾を持
ち、情報信号もこの“Ｃ”の期間内のものが画像情報を
有している。期間“Ｂ”はこの期間“Ｃ”の直流成分を
打ち消すための期間である。期間“Ｂ”と“Ｃ”は、中
間調書き込みに必須な期間であるので、これを情報信号
期間と呼ぶ。

【００５４】しかし、選択パルスの直後に、次の走査線
の消去パルス及び選択パルスを順次印加してこの情報信
号期間のくり返しで情報信号が構成される場合にはクロ
ストークを必然的に生じてしまい、良好な中間調表示が
達成されないので、情報信号期間の前に期間“Ａ”を設
ける。“情報信号期間”内の波形構成によって、期間
“Ａ”の波形構成を変えることにより、クロストークを
排除することができる。この期間Ａがクロストーク防止
期間である。

【００５５】緩和時間内では、書き込みパルス印加後
（期間Ｄ）に情報線より画素に加わるパルスは、時間的
に早く印加されたものの方がクロストークを発生し易い
（図８においてＴ→Ｏの方が変動量が大きい）。従っ
て、次走査ラインの画素用の情報信号が書き込み直後に
期間“Ｄ”印加される場合には、その電圧波形の形状
が、クロストークの方向（透過率が大きくなる方向か、
小さくなる方向か）や、量（クロストークによる透過率
の変動量）に大きく影響してくる。

【００５６】図９において情報信号１が透過率０％の情
報信号を表わし、情報信号５が透過率１００％の情報信
号を表わしているとすると、もし、期間“Ａ”がないと
きには情報信号１では期間“Ｂ”では負極性、期間
“Ｃ”では正極性のパルスが同じ時間だけ印加されてい
る。このような場合にはクロストークは透過率を増大す
る方向（以下正方向という）に発生する。

【００５７】情報信号５では期間“Ｂ”では正極性、期
間“Ｃ”では負極性のパルスが同じ時間だけ印加され
る。このような場合であって期間Ａがない場合にはクロ
ストークは透過率を減少する方向に発生する。（以下負
方向という）情報信号１（０％）が書き込み直後に印加
された場合と情報信号５（１００％）が書き込み直後に
印加された場合の透過光量差は図１０のように２０％以
上になる。

【００５８】しかるに、期間“Ａ”を期間“Ｂ”、
“Ｃ”に先行して印加する場合を考えると期間“Ａ”の
中でも、緩和時間内では時間的に早く印加されたパルス
の影響力が強いので情報信号１の“Ｂ”、“Ｃ”部にお
ける影響力（正方向のクロストーク）を打ち消す方向
に、期間“Ａ”内のパルスの構成をとることができる。

【００５９】情報信号１に対しては、期間“Ｂ”が負極
性、期間“Ｃ”が正極性なので、期間“Ａ”内のパルス
は期間“Ａ”の半分のパルス巾を持つ双極性パルスで、
時間的に正極性パルスを先行させる。

【００６０】又、情報信号５に対しては、期間“Ｂ”、
“Ｃ”の極性が逆になっているので期間“Ａ”内の双極
性パルスの極性も逆転させる。

【００６１】０％、１００％の情報信号パルス列
（“Ｂ”＋“Ｃ”）の形状は、情報信号が最大のクロス
トークを生じる場合に相当するので、この０％、１００
％の情報信号のクロストークを期間“Ａ”内で波形を逆
相にして補正すれば、０％以上１００％以下のどの中間
調でも、期間“Ａ”の時間内で電圧波形を調整して補正
することができる。

【００６２】図１０は、期間“Ａ”の時間ΔＴを変化さ
せて、０％、１００％の両方の情報信号によるクロスト
ークが補正できるΔＴ₀ を求めた結果を示している。０
％、１００％のクロストークを補正するための期間
“Ａ”はΔＴ₀ 以上でもよいがΔＴ₀ が最小時間であ
る。

【００６３】図１０では、ΔＴ＝４０μｓ（＝ΔＴ₀ ）
で、０％、１００％のどちらの情報信号が後続しても同
じ透過率を表示できている。

【００６４】つまり、クロストークが除去されているの
である。

【００６５】このように、情報信号期間（“Ｂ”＋
“Ｃ”）にクロストーク防止用の交流信号期間
（“Ａ”）を付加して、情報信号を構成することでクロ
ストークによる表示乱れを改善することができる。

【００６６】また、ここまでの説明ではクロストーク防
止用信号として“Ａ”内の電圧値を一定にして位相変調
した信号の場合を示したが、電圧を変えてクロストーク
を除去するように“Ａ”内電圧波形を構成することも可
能である。

【００６７】さらに期間“Ａ”は必ずしも期間“Ｂ”の
直前又は期間Ｃの直後に存在する必要はなく、期間Ａの
前及び／又は後に基準電圧レベルに保持された期間が介
在していてもよい。但、緩和時間内でのパルスの効力を
考えると、期間Ａを期間Ｂに連続するように先行させる
ことが１走査時間の短縮となり望ましい。

【００６８】ここで説明したようなクロストーク除去方
法はＦＬＣ駆動一般に対して成り立つ。

【００６９】中間調表示に関しては、実施例においては
セル厚勾配法を用いて実現しているが、他の中間調表示
手段、例えば対向して配置したＩＴＯ電極上に、ランダ
ムにミクロな凹凸を形成した場合はもちろんＩＴＯ電極
上に規則的なストライプ状の凹凸（例えば０．５μｍピ
ッチ）を作り、セル厚以外の要因（例えば、スメクチッ
ク層を周期的にひずませる）などによって中間調を表示
するような場合にも適用できる。

【００７０】（実施例１）第１の実施例では、液晶セ
ル、液晶材料共上述した構成のものを使用した。

【００７１】図１１、図１２に実施例１の情報信号波形
の構成と走査、情報信号電圧の構成を示す。

【００７２】図１３は本実施例１による液晶素子として
の表示装置のブロック構成図であり、図１４は画像情報
の通信タイミングチャートである。

【００７３】以下、図面にしたがって動作を説明する。
グラフィックスコントローラ１０２は走査電極を指定す
る走査線アドレス情報とそのアドレス情報により指定さ
れる走査線上の画像情報（ＰＤ０〜ＰＤ３）を液晶表示
装置１０１の表示駆動回路（走査線駆動回路１０４と情
報線駆動回路１０５とによって構成）１０４／１０５に
転送する。本実施例では、走査線アドレス情報と表示情
報とを有する画像情報を同一伝送路にて転送するため、
前記２種類の情報を区別しなければならない。この識別
のための信号がＡＨ／ＤＬであり、このＡＨ／ＤＬ信号
がＨｉレベルのときは、走査線アドレス情報であること
を示し、Ｌｏレベルの時は、表示情報であることを示し
ている。

【００７４】走査線アドレス情報は、液晶表示装置１０
１内の駆動制御回路１１１側で、画像情報ＰＤ０〜ＰＤ
３として転送されてくる画像情報から抽出されたのち、
指定された走査線を駆動するタイミングに合わせて走査
線駆動回路１０４に出力される。この走査線アドレス情
報は、走査線駆動回路１０４内のデコーダ１０６に入力
され、デコーダ１０６を介して、表示パネル１０３の指
定された走査電極が走査信号発生回路１０７によって駆
動される。一方、表示情報は情報線駆動回路１０５内の
シフトレジスタ１０８へ導かれ、転送クロックにて４画
素単位でシフトされる。シフトレジスタ１０８にて水平
方向の一走査線分のシフトが完了すると、１２８０画素
分の表示情報は併設されたラインメモリ１０９に転送さ
れ、一水平走査期間の間に亘って記憶され、情報信号発
生回路１１０から各情報電極に表示情報信号として出力
される。

【００７５】また、本実施例では液晶表示装置１０１に
おける表示パネル１０３の駆動とグラフィックスコント
ローラ１０２における走査線アドレス情報及び表示情報
の発生とが非同期で行われているため、画像情報転送時
に装置間（１０１／１０２）の同期をとる必要がある。
この同期を司る信号がＳＹＮＣであり、一水平走査期間
ごとに液晶表示装置１０１内の駆動制御回路１１１で発
生する。グラフィックスコントローラ１０２側は常にＳ
ＹＮＣ信号を監視しており、ＳＹＮＣ信号がＬｏレベル
であれば画像情報の転送を行い、逆にＨｉレベルのとき
には一水平走査線分の画像情報の転送終了後は転送を行
わない。すなわち、図２において、グラフィックスコン
トローラ１０２側はＳＹＮＣ信号がＬｏレベルになった
ことを検知すると、直ちにＡＨ／ＤＬ信号をＨｉレベル
にし一水平走査線分の画像情報の転送を開始する。液晶
表示装置１０１内の駆動制御回路１１１は、ＳＹＮＣ信
号を画像情報転送期間中にＨｉレベルにする。所定の一
水平走査期間を経て表示パネル１０３への書き込みが終
了したのち駆動制御回路（ＦＬＣＤコントローラ）１１
１は、ＳＹＮＣ信号を再びＬｏレベルに戻し、次の走査
線の画像情報を受け取ることができる。１１１′はクロ
ストーク防止期間を設定し、情報信号波形に応じてクロ
ストーク防止用信号を変調する為の制御を行う回路であ
る。

【００７６】図１１の（ａ）は、情報信号の構成を示し
Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝４０μｓ、情報信号の波高値は、±４．０
Ｖである。情報信号内のパルス巾ｔｂのパルスのパルス
巾の変調範囲を６μｓ以上３２μｓ以下にとる。ｔｂ＝
６μｓのとき１００％をの情報を示し、ｔｂ＝３２μｓ
のとき、０％とする。ΔＴ＝４０μｓであるが、ｔｂの
可変範囲はΔＴより小さくとる。

【００７７】期間“Ｃ”は図１２にＳ１〜Ｓ３として示
した走査信号のＸと同期して印加される部分であり、
“Ｂ”の部分は“Ｃ”部の直流成分の補償をして、さら
に図１２に示した走査信号Ｙ₁ と同期するように構成さ
れている。

【００７８】図１１における“Ａ”部に本発明の最大の
特徴があり、これはクロストーク防止の為の補正期間を
示す部分である。

【００７９】本実施例によれば期間“Ａ”を、ｈ１、ｈ
２、ｈ３、ｈ４の４つのパルスで構成し、そのパルスの
極性と、パルス巾をコントロールすることで、後続する
情報信号パルス“Ｂ”、“Ｃ”によるクロストーク現象
を排除することができた。

【００８０】ｈ１〜ｈ４とｔｂの関係を図１０の（ｂ）
に表にして示しておいた。表中の符号は電圧の極性を示
し、数字はパルス巾を示す。

【００８１】図１１、図１２における他の電圧、パルス
巾の構成は次の通りである。

【００８２】｜Ｖ_s ｜＝１４．０Ｖ｜Ｖ_e ｜＝１４．０Ｖ｜Ｖ_i ｜＝４．０Ｖｔ₂ ＝０．０μｓｔ₁ ＝ΔＴ（１−１／ξ） ξ＝１．９ δ＝ΔＴ／ξ ΔＴ＝４０μｓ

【００８３】このような駆動方法を用いることで、書き
込み後の情報信号線にのる、非選択信号（他ラインの情
報信号）によるクロストークを排除した、良好な中間調
表示を達成できた。

【００８４】（実施例２）第２の実施例として図１５に
示した情報信号波形を用いる。

【００８５】第２の実施例における液晶セル、液晶材
料、駆動回路・システム構成は第１の実施例と同様のも
のを用いた。

【００８６】図１５において、期間“Ｃ”が走査選択パ
ルスと同期した画像情報を含む情報信号部分であり、
“Ｂ”部は“Ｃ”部の直流成分を補償するための期間で
ある。期間“Ａ”が、“Ｂ”、“Ｃ”部に対応してクロ
ストークを補償するための期間である。“Ｃ”部のパル
ス巾ｔｂ´は０μｓ〜４０μｓまで変調され０μｓのと
きが１００％の透過率を表わし、４０μｓのときは０％
の透過率を表わす。

【００８７】“Ｂ”のパルス構成は“Ｃ”部のパルスの
正負を逆転させたもので構成する。“Ａ”部は３つのパ
ルスで構成され、第二パルスはパルス巾＝ｔｂ／２＝２
０μｓの固定パルスで波高値は−Ｖ_i ＝−４．０ｖｏｌ
ｔである。第一パルスは０％の情報信号のとき、ｔａ＝
ｔｂ／２＝２０μｓで、１００％の情報信号のときは０
μｓになる。ｔａ＝ｔｂ′／２で表わされ“Ｃ”部のｔ
ｂ′に応じて変調される。電圧値は＋Ｖ_i ＝４０Ｖか０
Ｖ（１００％、ｔｂ′＝０μｓのとき）である。

【００８８】期間“Ａ”内の第三パルスは、４０μｓか
ら第一パルス、第２パルス、のパルス巾を引いた残余で
あり、パルス巾は０μｓ（０％のとき）から２０μｓ
（１００％のとき）まで変化する。

【００８９】走査信号電圧は消去パルスが−１４ｖｏｌ
ｔ、選択パルスが１４ｖｏｌｔである。消去パルス巾は
８０μｓに設定した。

【００９０】（実施例３）実施例３は本発明のクロスト
ーク防止期間（図１５、“Ａ”）を画素内にしきい値分
布のない白黒表示（２値表示）のセルに適用した場合の
改善例について説明する。

【００９１】２値表示の場合図１６に示すような２値表
示波形を用いることがある。この場合、黒を書き込む波
形Ａ１と、白を書き込む波形Ａ２が情報信号の選択によ
って作られるが、Ａ１で白にならず、Ａ２では白になる
温度領域はＡ１の書き込み電圧Ｖ_A1とＡ２の書き込み電
圧Ｖ_A2の比をＶ_A1／Ｖ_A2＝γとすると、温度変動によっ
て液晶のスイッチングしきい値が、γ倍になる範囲と一
致するはずである。

【００９２】ところがＶＡ１パルス印加後後続情報信号
によるクロストークを受けるために、実際のしきい値変
動率γは、Ｖ_A2とＶ_i （情報信号電圧）の比を大きく取
るとＶ_A1／Ｖ_A2よりも小さくなってしまう（図１７）。

【００９３】しかるに、クロストーク除去期間を設けた
駆動波形即ち図１５の情報信号５（１００％）を白書き
込みとして使い、図１５の情報信号１（０％）を黒書き
込みとして用いると、図１７に示すとおりほぼＶ_A1／Ｖ
_A2と一致した値を取り、より大きな範囲で２値表示を実
現することができる。以下更に詳しく説明する。

【００９４】実施例３に用いたセルは、配向処理に関し
ては、実施例１と同じものを用いたが、上下電極間間隙
を１．０８μｍで一様になるように設定したものであ
る。液晶材料に関しては、実施例１と同じものを用い
た。駆動波形Ａの白書き込み電圧を２１．６Ｖとして、
バイアス比をＢとするとＶ_S＋Ｖ_i＝２１．６（Ｖ_S＋Ｖ_i）／Ｖ_i＝Ｂ…バイアス比の定義 ∴Ｖ_S＝
（Ｂ−１）Ｖ_i ・Ｖ_i＝２１．６／Ｂ・Ｖ_S＝２１．６・（Ｂ−１）／ＢとなるようにＶ_i 、Ｖ_s を設定した。

【００９５】このような駆動波形を用いた場合に、温度
変動に伴なう液晶材料のしきい値の変動がどの位まで許
容して、白、黒表示ができるかといった問題（駆動波形
と許容しきい値変動の問題）に関しては、図１６中のＡ
２波形中の（α）のパルスでスイッチングする最小限度
からＡ１波形中の（β）のパルスでスイッチングしてし
まうまで、液晶のしきい値変動が許されるこの範囲は
（β）を基準とすると［（α）の波高値］÷［（β）の
波高値］と表わされる。

【００９６】バイアス比をＢとすると理論値として

【００９７】

【外１】

【００９８】図１５の波形のうち情報信号１、５０％、
１００％の書き込みを行った場合の許容しきい値変動率
を求める方法として、一定温度で駆動波形のパルス巾を
相似的に拡大して行って、パルス巾が何倍になるまで１
００％で書けて、０％で書けないかを調べた。

【００９９】ここで相似的にパルス巾を変調した事は、
駆動波形の効力を液晶のしきい値に対して相対的に強め
たことになり、駆動波形が一定で液晶のしきい値が変動
した場合を類推することができる。

【０１００】この方法で求めた許容しきい値変動率を図
１７中にプロットした。クロストークを補正した図１５
の駆動波形の方が許容しきい値変動巾が理論値Ｖ_A1／Ｖ
_A2に近く、クロストークを補正する効果は、２値表示駆
動に際しても効果が大きいことがわかった。

【０１０１】（実施例４）実施例４として実施例１の波
形において期間“Ａ”を省略した駆動波形を用いて走査
間隙を５００μｓとして、８０μｓで１ラインを選択し
て残る４２０μｓの期間は、液晶層に電界が印加されな
いように走査、情報信号線に印加される電圧を基準電位
に保っておいた。このようにすることで、クロストーク
のない良好な中間調表示を実現することができた。

【０１０２】

【発明の効果】このように、情報信号内部に、クロスト
ーク排除期間を設けることで、非選択信号によるクロス
トークのない良好な中間調表示を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶素子のスイッチングパルスと透過率の関係
を示す線図である。

【図２】液晶素子の透過光量の変化を示す模式図であ
る。

【図３】電圧と透過光量の関係を示す線図である。

【図４】中間調表示方法を説明する為の模式図である。

【図５】中間調表示の為の駆動信号を示す図である。

【図６】本発明による液晶素子の駆動方法を説明する為
のタイミングチャート図である。

【図７】本発明に用いられる液晶素子の一例を示す模式
的断面図である。

【図８】緩和時間による中間調の書込レベルの変化を示
す線図である。

【図９】本発明に用いられる駆動信号の一例を示す図で
ある。

【図１０】緩和時間と透過光量の関係を示す図である。

【図１１】本発明の第１実施例による駆動信号を説明す
る為の図である。

【図１２】本発明の第１実施例による駆動信号を説明す
る為の図である。

【図１３】第１実施例による液晶素子の制御系を示すブ
ロック図である。

【図１４】第１実施例の液晶素子に用いられる画像情報
のタイミングチャートである。

【図１５】本発明の第２実施例による駆動信号を示す図
である。

【図１６】本発明の第３実施例による駆動信号を示す図
である。

【図１７】しきい値変動効率と書込電圧の関係を示す図
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の電極付の基板間に強誘電液晶を挟
持して画素を構成した液晶素子の駆動法において、一走査時間内に情報信号線に印加される電圧信号波形
が、走査信号線に印加される選択走査電圧波形に同期し
て情報信号線に印加される期間で画像情報を含みかつ期
間内の画素電圧の時間積分値が０である情報信号期間
と、これに付加して情報信号線に印加される期間内の画
素電圧の時間積分値が０の交流信号期間と、を含むこと
を特徴とする液晶素子の駆動方法。
【請求項２】一走査時間内で前記情報信号期間に先行
して前記交流信号期間が情報信号線に印加されることを
特徴とする請求項１に記載の液晶素子の駆動方法。
【請求項３】前記交流信号期間内の電圧波形の構成が
前記情報信号期間内の電圧波形の構成に応じて異なる事
を特徴とする請求項１に記載の液晶素子の駆動方法。
【請求項４】前記交流信号期間内の電圧パルスで時間
的に先行して印加される電圧パルスの極性が前記情報信
号期間内の電圧パルスで時間的に先行して印加される電
圧パルスの極性と異なることを特徴とする請求項１に記
載の液晶素子の駆動方法。
【請求項５】前記画素内に互いに閾値が異なる領域を
有しており、前記液晶を部分的に反転させて中間調の表
示を行う請求項１乃至４に記載の液晶素子の駆動方法。
【請求項６】一対の電極基板間に強誘電液晶を挟持し
て画素を構成した強誘電液晶素子の駆動方法において、走査信号線を選択後一定時間該走査線上の液晶層に画素
情報によらない電圧レベルを印加してから次の走査線を
選択する事を特徴とする液晶素子の駆動方法。
【請求項７】前記一定時間が液晶のスイッチング時の
緩和時間以上で有る事を特徴とする請求項６に記載の液
晶素子の駆動方法。
【請求項８】前記画素内に互いに閾値が異なる領域を
有しており、前記液晶を部分的に反転させて中間調の表
示を行う請求項６及び７に記載の液晶素子の駆動方法。